CN103396182B - 利用木薯加工废弃物生产茄果类蔬菜育苗基质的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用木薯加工废弃物生产茄果类蔬菜育苗基质的方法，以木薯皮和淀粉渣作为主要原料，以鸡粪和桐麸或鸡粪和贝壳粉为辅料，经发酵制成优良的茄果类蔬菜育苗基质，基质轻、疏松，通透性好、持水保肥能力好、养分供应均衡科学合理，能满足茄果类蔬菜作物秧苗整个生育期对营养元素的平衡需求，有效提高茄果类蔬菜育苗的成活率、抗逆性与育苗质量。本发明既实现了木薯加工废弃物无害化处理和资源化利用，避免了资源的极大浪费和环境的严重污染，为农业废弃物的综合利用提供了新的途径，又降低基质生产成本，减少草炭资源的过度开采，保护了自然环境，具有广泛的应用价值。

Description

利用木薯加工废弃物生产茄果类蔬菜育苗基质的方法

技术领域

本发明属于茄果类蔬菜育苗基质技术领域，尤其涉及一种利用木薯加工废弃物生产茄果类蔬菜育苗基质的方法。

背景技术

目前，茄果类蔬菜育苗基质多以草炭、蛭石、珍珠岩为主，但草炭资源缺乏，大部分集中在东北，又是国家控制的资源，已不允许随意开采。因此，若利用可再生和可回收再利用的农业有机废弃物资源代替草炭、岩棉等不可再生自然资源，不仅能够提高有机废弃物的利用率，同时也保证了有限的自然资源能够可持续利用，符合当前低碳农业的发展需求。

利用来源广泛、低成本的有机废弃物作为基质是新的发展方向。冯安清等利用刨花、草炭、珍珠岩、海藻肥等原料混合制作兰花无土栽培基质（专利申请号201010137601.9公开日2011年5月11日）；毛久庚等利用蚯蚓粪、蛭石、珍珠岩和多效唑混合发酵制作西瓜育苗基质（专利号201110067478.2公开日2011年8月3日）。上述基质仍采用草炭、珍珠岩、蛭石等配制复合基质，生产成本偏高，且草炭是不可再生的自然资源，大量开采会破坏生态平衡，造成资源枯竭。张启翔等利用小麦秆粉、玉米秆粉和花生壳粉等原料发酵制备一品红栽培基质（专利号200910242677.5公开日2010年6月9日），基于发酵原料自身的理化特性和生物学特性，其发酵周期长达180天，增加了基质生产成本。

广西是全国木薯的主要种植区，据统计，广西木薯产量占全国总产量的70%以上，而且近年呈逐年增长之势。目前，广西已有木薯加工厂200多家，每年木薯加工企业排放的废弃物（木薯皮、淀粉和酒精的副产物等）高达上百万吨，然而木薯加工业的废弃物利用率却非常低，其中绝大部分未经处理直接排放，造成了资源的极大浪费和环境的严重污染。因此，如何使木薯加工废弃物无害化、资源化利用已成为木薯加工业亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种原料资源丰富、制备工艺简便的利用木薯加工废弃物生产茄果类蔬菜育苗基质的方法，既实现了木薯加工废弃物无害化处理和资源化利用，又降低了茄果类蔬菜幼苗育苗基质的生产成本。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：利用木薯加工废弃物生产的茄果类蔬菜育苗基质，以木薯皮和淀粉渣作为主要原料，以鸡粪和桐麸或鸡粪和贝壳粉为辅料。

该育苗基质由木薯皮、淀粉渣、鸡粪、桐麸按体积比4:3:2:1或由木薯皮、淀粉渣、鸡粪、贝壳粉按体积比5:2:2:1经发酵制成。

淀粉渣含约55%水分，鸡粪含约55%水分，贝壳粉为80目。

上述茄果类蔬菜育苗基质的生产方法，包括以下步骤：

（1）将木薯皮、淀粉渣、鸡粪、桐麸按体积比4:3:2:1或将木薯皮、淀粉渣、鸡粪、贝壳粉按体积比5:2:2:1混合后，添加对有机物发酵腐熟较强的微生物发酵菌剂；

（2）用尿素将步骤（1）的发酵物的C/N质量比调节为25～30:1，经充分混匀后进行堆肥发酵；

（3）发酵完成后，将混合发酵物摊晾后，经粉碎机粉碎，采样分析氮、钾养分含量，再根据茄果类蔬菜作物对钾营养需求敏感的特点（中氮、高钾），添加无机钾肥使K/N质量比≥1.2，经充分搅拌均匀后，即得育苗基质。

步骤（1）中每1000kg废弃物原料添加微生物发酵菌剂2.0kg。

步骤（2）中堆肥发酵是将混合发酵物堆置在发酵场翻堆槽内，按料堆高0.8～1.0米、宽1.0米进行发酵，并监测堆体温度和含水量；发酵过程中，水分控制在55%～65%；从混合发酵物堆沤开始后，30天内，每隔3～5天，翻堆一次，当发酵温度上升到60～70℃并保持48小时后开始翻堆，但当温度超过70℃时，须立即翻堆；30天后，每隔10～15天翻堆一次；90～120天后，发酵腐熟完毕。

步骤（1）中微生物发酵菌剂按以下步骤制备：

（a）将枯草芽孢杆菌、酿酒酵母菌、嗜热毁丝霉菌，分别接种于试管斜面上，枯草芽孢杆菌用牛肉蛋白胨培养基，酿酒酵母菌、嗜热毁丝霉菌用PDA培养基，将试管置于25-30℃恒温箱中，培养1-3天；

（b）从培养好的试管斜面刮取菌苔倒入无菌水中，分别制备三种菌种悬液于无菌瓶中；

（c）将各菌种悬液分别倒入步骤（a）中相应液体培养基中，枯草芽孢杆菌、酿酒酵母菌于25-37℃恒温摇床中，150-180转／分，培养2-3天；嗜热毁丝霉菌于35-40℃恒温摇床中，150-180转／分，培养3天；

（d）将分别获得的各菌种培养液按体积比1:1:1混合，充分搅拌均匀；

（e）将上述混合培养液喷洒于物料载体中，搅拌均匀，培养15天，即得微生物发酵菌剂。

步骤（e）中物料载体为麸皮、玉米芯粉、统糠、草炭中的一种或多种。

微生物发酵菌剂的有效活菌数≥2.0亿个/克。

由于木薯加工废弃物（淀粉渣和木薯皮）中的主要成分是淀粉和粗纤维，同时也有少量蛋白质、脂肪、维生素及矿质营养等，因此，只要经过适当的微生物发酵处理，完全能转化为轻型生态育苗基质。基于此，发明人建立了一种利用木薯加工废弃物生产茄果类蔬菜育苗基质的方法。该方法采用木薯加工企业废弃的有机物，资源丰富、来源广泛、成本低廉、工艺简单。应用本发明制备的茄果类蔬菜专用育苗基质性能优良，可作为草炭的替代基质，基质轻、疏松，通透性好、持水保肥能力好、养分供应均衡科学合理，能满足茄果类蔬菜作物秧苗整个生育期对营养元素的平衡需求，有效提高茄果类蔬菜育苗的成活率、抗逆性与育苗质量。本发明既实现了木薯加工废弃物无害化处理和资源化利用，避免了资源的极大浪费和环境的严重污染，为农业废弃物的综合利用提供了新的途径，又降低基质生产成本，减少草炭资源的过度开采，保护了自然环境，具有广泛的应用价值。因而，大力推广本发明可引导木薯产业朝资源节约型、循环经济发展和环境友好型产业发展。

具体实施方式

以下实施例所用原料木薯皮和淀粉渣来自广西武鸣县的木薯加工企业；淀粉渣含约55%水分，鸡粪含约55%水分，贝壳粉为80目。所用微生物发酵菌剂按以下步骤制备：

（1）将枯草芽孢杆菌、酿酒酵母菌、嗜热毁丝霉菌，分别接种于试管斜面上（枯草芽孢杆菌用牛肉蛋白胨培养基，其它用PDA培养基），将试管置于25-30℃恒温箱中，培养1-3天；

（2）从培养好的试管斜面刮取菌苔倒入无菌水中，分别制备三种菌种悬液于无菌瓶中；

（3）将各菌种悬液分别倒入液体培养基（配方同上）中，枯草芽孢杆菌、酿酒酵母菌于25-37℃恒温摇床中，150-180转／分，培养2-3天；嗜热毁丝霉菌于35-40℃恒温摇床中，150-180转／分，培养3天；

（4）将分别获得的各菌种培养液按体积比1:1:1混合，充分搅拌均匀；

（5）将上述混合培养液喷洒于物料载体中（麸皮、玉米芯粉、统糠、草炭等过20-40目），搅拌均匀，培养15天，即得微生物发酵菌剂。经检测，目标菌有效活菌数为2.0亿个/克以上。

实施例1

（1）将木薯皮、淀粉渣、鸡粪、桐麸按体积比4:3:2:1混合后，向每1000kg原料中添加微生物发酵菌剂2.0kg，充分搅拌混匀；

（2）用尿素15.0kg将步骤（1）的1000kg发酵物的C/N质量比调节为25:1，经充分混匀后进行堆肥发酵；将混合发酵物堆置在发酵场翻堆槽内，按料堆高0.8～1.0米、宽1.0米进行发酵，并监测堆体温度和含水量；发酵过程中，水分控制在55%～65%；从混合发酵物堆沤开始后，30天内，每隔3～5天，利用拖拉机刀耙式翻堆一次，当发酵温度上升到60～70℃并保持48小时后开始翻堆，但当温度超过70℃时，须立即翻堆，翻堆时务必均匀彻底，以便充分发酵腐熟；30天后，每隔10～15天翻堆一次；120天后，发酵腐熟完毕；

（3）发酵完成后，将混合发酵物摊晾后，经粉碎机粉碎，过60目筛，采样分析氮、钾养分含量，再根据茄果类蔬菜作物对钾营养需求敏感的特点（中氮、高钾），添加无机钾肥（硫酸钾）使K/N质量比为1.2，经充分搅拌均匀后，即得育苗基质。

实施例2

（1）将木薯皮、淀粉渣、鸡粪、贝壳粉按体积比5:2:2:1混合后，向每1000kg废弃物原料中添加微生物发酵菌剂2.0kg，充分搅拌混匀；

（2）用尿素12.0kg将步骤（1）的1000kg发酵物的C/N质量比调节为30:1，经充分混匀后进行堆肥发酵；将混合发酵物堆置在发酵场翻堆槽内，按料堆高0.8～1.0米、宽1.0米进行发酵，并监测堆体温度和含水量；发酵过程中，水分控制在55%～65%；从混合发酵物堆沤开始后，30天内，每隔3～5天，利用拖拉机刀耙式翻堆一次，当发酵温度上升到60～70℃并保持48小时后开始翻堆，但当温度超过70℃时，须立即翻堆，翻堆时务必均匀彻底，以便充分发酵腐熟；30天后，每隔10～15天翻堆一次；90天后，发酵腐熟完毕；（3）发酵完成后，将混合发酵物摊晾后，经粉碎机粉碎，过60目筛，采样分析氮、钾养分含量，再根据茄果类蔬菜作物对钾营养需求敏感的特点（中氮、高钾），添加无机钾肥（硫酸钾）使K/N质量比为1.5，经充分搅拌均匀后，即得育苗基质。

对实施例1和2所得育苗基质进行理化性质检测，结果见表1。

表1育苗基质的理化性质

将实施例1和实施例2的育苗基质在茄果类蔬菜（辣椒、番茄和茄子）上进行育苗试验，以公认的育苗配方（草炭基质，草炭:蛭石=2:1）作为对照（CK），在相同的管理措施下进行大棚穴盘育苗。播种市售的辣椒、番茄和茄子种子，在幼苗7叶1心期取样，测定辣椒、番茄和茄子秧苗的各项指标，结果见表2至表4。

表2不同基质对辣椒秧苗质量的影响

表3不同基质对番茄秧苗质量的影响

表4不同基质对茄子秧苗质量的影响

从表中可见，实施例1和实施例2育苗基质培育茄果类蔬，其幼苗株高、茎粗、植株总鲜重、地上部鲜重、根鲜重、植株总干重、成苗率、壮苗指数接近甚至有的优于传统草炭基质配方，育苗效果好，可作为替代草炭的代用基质。

Claims (3)

1.一种茄果类蔬菜育苗基质的生产方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)将木薯皮、淀粉渣、鸡粪、桐麸按体积比4:3:2:1或将木薯皮、淀粉渣、鸡粪、贝壳粉按体积比5:2:2:1混合后，添加对有机物发酵腐熟较强的微生物发酵菌剂；所述淀粉渣含55％水分，鸡粪含55％水分，贝壳粉为80目；每1000kg废弃物原料添加微生物发酵菌剂2.0kg；

(2)用尿素将步骤(1)的发酵物的C/N质量比调节为25～30:1，经充分混匀后进行堆肥发酵；

(3)发酵完成后，将混合发酵物摊晾后，经粉碎机粉碎，添加无机钾肥，使K/N质量比≥1.2，经充分搅拌均匀后，即得育苗基质；

步骤(2)中堆肥发酵是将混合发酵物堆置在发酵场翻堆槽内，按料堆高0.8～1.0米、宽1.0米进行发酵，并监测堆体温度和含水量；发酵过程中，水分控制在55％～65％；从混合发酵物堆沤开始后，30天内，每隔3～5天，翻堆一次，当发酵温度上升到60～70℃并保持48小时后开始翻堆，但当温度超过70℃时，须立即翻堆；30天后，每隔10～15天翻堆一次；90～120天后，发酵腐熟完毕；

步骤(1)中微生物发酵菌剂按以下步骤制备：

(a)将枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、酿酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)、嗜热毁丝霉菌(Myceliophthora thermophilia)，分别接种于试管斜面上，枯草芽孢杆菌用牛肉蛋白胨培养基，酿酒酵母菌、嗜热毁丝霉菌用PDA培养基，将试管置于25-30℃恒温箱中，培养1-3天；

(b)从培养好的试管斜面刮取菌苔倒入无菌水中，分别制备三种菌种悬液于无菌瓶中；

(c)将各菌种悬液分别倒入步骤(a)中相应液体培养基中，枯草芽孢杆菌、酿酒酵母菌于25-37℃恒温摇床中，150-180转/分，培养2-3天；嗜热毁丝霉菌于35-40℃恒温摇床中，150-180转/分，培养3天；

(d)将分别获得的各菌种培养液按体积比1:1:1混合，充分搅拌均匀；

(e)将上述混合培养液喷洒于物料载体中，搅拌均匀，培养15天，即得微生物发酵菌剂。

2.根据权利要求1所述的茄果类蔬菜育苗基质的生产方法，其特征在于步骤(e)中物料载体为麸皮、玉米芯粉、统糠、草炭中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的茄果类蔬菜育苗基质的生产方法，其特征在于：所述微生物发酵菌剂的有效活菌数≥2.0亿个/克。